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PCM1794A: 模拟电源被数学时钟污染的解决办法

Part Number: PCM1794A
Other Parts Discussed in Thread: PCM1794

之前尝试用PCM1794制作了一款DAC,但是后来测试下来发现模拟电源中窜入了很多数字时钟信号,导致整体的动态范围很平庸,最高只能做到90dB,信噪比103dB,而且谐波也比较严重,测量1794输出端存在明显固定频率的信号干扰。在时钟正常工作情况下,模拟电源中的纹波可以达到30mvpp,如果拆掉晶振,那么模拟电源中的纹波可以达到10mvpp以内,差距还是比加大。数字地,时钟地和模拟地之间是用磁珠进行的隔断。现在想咨询专家,是否有更好的解决方案或者案例参考,来解决模拟电源被干扰的问题,谢谢。

  • 您好,

    数字地,时钟地和模拟地之间是用磁珠进行的隔断。

    看来PCB Layout已经对地平面进行分割单点接地了。那么估计是晶振时钟走线有离模拟电源走线比较近的部分,晶振工作时将高频信号耦合到了模拟电源上。具体可查看下PCB,可通过将这段走线割断飞线连接以验证是不是这段走线的原因。

    电路板中有数字信号和模拟信号的时候,一般是将数字部分和模拟部分分开布局布线以避免相互干扰。

  • 感谢回复,请教下一般数字和模拟部分的距离要间隔多少是比较合理的?数字地和模拟地在同一层的间隔又是多少比较合理呢?我的dac电路分三部分,顶端是时钟电路,时钟的上下左右都是铺铜并打了过孔,时钟信号输出线线长大概20mm不到,两边包时钟地连接到升频芯片,接着升频芯片将时钟再次输出到1794,时钟输出线中间加了一个0805的贴片电阻,两个芯片间的时钟线长大概为10mm左右,升频芯片的地和1794的数字地是共同的,并且时钟地和数字地使用磁珠进行了连接,数字地和模拟地用磁珠进行了连接不知道是不是这种方式导致了地线窜入了干扰。我今天尝试将数字和时钟部分的电源完全和模拟电源分离,然后测试,结果发现只要模拟电路通电,线路板电源输入的地对1794模拟电源输入端就会出现明显干扰,只是幅度稍微降了一些。如果模拟电路不接电,那么线路板电源输入的地对1794模拟电源输入端就没有明显干扰。还请专家帮忙分析下可能性,谢谢

  • 请教下一般数字和模拟部分的距离要间隔多少是比较合理的?数字地和模拟地在同一层的间隔又是多少比较合理呢?

    理论上是间隔越大越好,一般是建议尽可能大,但至少1mm以上;

    您上面的意思是给1794模拟电路供电的模拟电源不连接1794这块模拟负载,模拟电源上就没有明显干扰;但是模拟电源一旦连接1794这块模拟负载电源上就会出现干扰信号?

    另外,您是怎样判断是线路板电源输入的地对其造成的干扰呢?

    1794供电电源是线性电源吗?模拟器件一般建议使用线性电源供电,不建议使用开关电源,因为开关电源具有高频开关电路,输出电压纹波较大。

  • 我用的是开关电源,这个电源的开关频率大概在400Hz左右,电流5A,空载纹波大概在20mvpp左右,如果接上负载并滤波后,纹波可以控制到8mvpp左右(应该受到示波器性能限制),还是比较理想的。

    我测试方法是用示波器,探笔接地端在电源稳压7805的地,然后测量远端的1794的模拟电源输入和模拟地的波形,我的理解是这种方法可以比较直观的查看输入端到远端的实际纹波的差别,用来判断远端信号是否受到影响。使用这种方法可以清楚的判断出,只有当1794开始运行后才会出现干扰,因为通电瞬间,最远端的有源晶振和单片机就开始工作了,但是1794因为还没收到单片机给到的复位信号,所以还未工作,此时1794输入电源纹波正常。待单片机给到正常复位信号后,1794开始工作,此时可以在示波器中清晰的获得超过30mvpp的纹波。这也是我不太理解的地方。

  • 另外想请教下,1794芯片下(同一面)是否要铺数字地,还是一半数字地,一半模拟地,两地间隔1mm以上。我现在是同一面没铺地,只是在线路板反面铺了一半数字地,一半模拟地,间隔2mm。

  • 有可能是1794自己的信号干扰了其模拟电源(因1794高频信号走线离其模拟电压走线较近造成的),您可以使用外部电源给1794的模拟供电端供电吗?以验证是否1794自己的信号干扰其模拟供电电源;

    关于PCB layout下面EVM板用户指南中有EVM板的LAYOUT截图,您可以参考下:

    这个EVM板时间太老了,其EVM板源文件我没有找到。

    DEM-PCM1794 EVM User's Guidehttps://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/sleu037/sleu037.pdf

  • 感谢回复,这个文件我参考过,布线截图实在是太小,完全是看不清,不过看上去是数字模拟正反都铺地在一起的。目前我是准备调整pcb布线后重新测试,后续有什么问题再请教,谢谢。

  • 好的,后续有什么问题可以发新帖,这个帖子先关了